X射線熒光光譜在冶金分析中的應用
⑴冶金分析的特點 冶金分析是指冶金（jīn）生（shēng）產過程中各物料的化學組成及其含量的（de）分析。它對（duì）原料的選擇，在冶（yě）煉前（qián）的爐料（liào）計算，冶煉（liàn）工藝流程的控製中，產品的（de）檢驗，新產品的試製，以及冶金工（gōng）廠中環保分析都是必不（bú）可少（shǎo）的。特點是：①在保證生產質量的前提下，分析速度要快，特別是分析；②冶金分（fèn）析物料種類繁多，有固體、粉末和（hé）液體等，因此要求分析方法適（shì）應性強；③分析數量大，任務重，並且要求日夜連續不（bú）斷進行。
X射線熒光分析技術（shù）正好能滿足冶金分（fèn）析的特殊要求，一台多道X射線熒光光譜儀能在一分鍾（zhōng）之內分析20~30個元素，而其（qí）分析精密度完全可以和濕法化學分析相媲（pì）美，分析範圍（wéi）又很寬，從（cóng）幾個ppm到100%。這樣可以節省大（dà）量人力，提高工作效率，它又很少使用酸和（hé）特種化學試劑（jì），不會汙染環境。
然而X射線光譜分析法並不（bú）是（shì）一（yī）種絕對法，而是（shì）依靠用標準試（shì）樣相比較（jiào）來作分（fèn）析。以鋼鐵（tiě）分析為例，標準試樣國際的、國內（nèi）的（de）都有，但是如果對表麵效應不重視，那末最好的標準（zhǔn）試樣，分析出來結果也會是錯誤的（de）。金屬試樣一般可以直接從爐中取樣冷凝而成，或者從大塊金屬或原料上切取試片，這樣能用（yòng）固體狀態進行分析，有速度快、方法簡便和分析精密度高的特點，缺（quē）點是不能加入內標或者進行稀釋（shì），在痕量元素分析時，又不能采用化學（xué）分離，不容易得到合適的標準試樣，又很難（nán）人（rén）工合成。
⑵固體樣品（pǐn）的製備 一般切（qiē）割或直接澆鑄的試樣表麵比較粗糙，通常需要進一步研磨。磨可以在磨片機上研磨，也可（kě）以在磨床上加（jiā）工光潔度較（jiào）高的表麵。通常使用的磨料有各種顆（kē）粒度的氧化（huà）鋁（即剛玉）或碳化（huà）矽即（金（jīn）鋼砂）。一般不拋光或化學腐蝕等特殊處理，在測（cè）量短波譜線如鉬、鎳（niè）、鉻等元素時，大約80~120粒度砂紙的光潔度即可滿足要求，但測量長波譜線要求試樣表麵光（guāng）潔度要（yào）高，特別（bié）重要的是分（fèn）析試樣和標準樣品的表麵一定要（yào）有一致（zhì）的光潔度。
樣品在測量時，最好能自轉，以減少表麵效應、顆粒度和不均勻性的影響。如果樣品沒有自轉裝置，則樣品放置位置必須使樣（yàng）品的表（biǎo）麵磨痕和入射、出射（shè）X射線所構成的（de）平麵平行，這樣吸收最小，如果（guǒ）相互垂直時吸收最大。
樣品在研磨過（guò）程中，有可能把樣品中夾雜（zá）物磨掉，造成某些元素分析結果偏低，或者也可能發生表麵沾汙。分析低鋁時，如果使用氧（yǎng）化鋁作磨料，表麵就可能被沾汙，這時最好采用碳（tàn）化矽磨料，反之如果分析低矽時，應采須（xū）知氧化鋁佬磨（mó）料。對有色金（jīn）屬如鋁合金、銅合金等，它（tā）們遠比鋼鐵試樣要軟，不能用砂紙研磨，而應該用車床，以保證樣品表麵光潔度。
檢驗這種表麵沾汙的方（fāng）法測量沾汙元（yuán）素譜線的強度比。對於原子序數60以下的元素，可測量其La1Ka強度比，對於原子（zǐ）序數60以上的（de）重元素，應測量Ma/La1 強度比。試驗可以用有沾汙的樣品和已知未沾汙的同種合金樣（yàng）品（pǐn）作比較，甚至（zhì）還可以作為一種消除沾汙的檢驗（yàn）方法。
⑶生鐵X射線熒光分析生鐵中碳是以元素狀態存在。灰口鐵中的碳有的（de）呈球狀石墨，有的呈片（piàn）狀石墨，在（zài）研磨過程（chéng）中表麵上（shàng）脫落的（de）石墨（mò）孔也會引起其他分析元素的（de）汙染，造成分析錯誤。澆鑄的試樣是不均勻的，不適合作X射線熒光（guāng）分析。而急（jí）冷試樣的晶粒很（hěn）細，分布，碳生成滲碳體（tǐ）（Fe3C），它是一種很脆而（ér）硬的中間化合（hé）物，表麵可以（yǐ）利用研磨辦法（fǎ）加工（gōng）。
⑷中低合金鋼分析 用X射線熒光分析中低合金鋼有足夠靈敏度，多道X射線螢光光譜儀一般測量時間隻需要20秒，最好用銠靶X射線（xiàn）管，監控試樣測量為60秒，以提高（gāo）分析精度，必要時要（yào）扣除重迭譜線（xiàn），用標準鋼樣（yàng）NBS116-1165,和BAS50-60,401-410,431-435,451-460。
⑸不鏽鋼（gāng）的分析 不鏽鋼X射線熒光分析是比較困難的，因為鎳、鉻、鐵三者存在著嚴重的增強和吸收效應，必須采用（yòng）數學分析，校正後鉻、鎳分析結果是非常令人滿意的。
⑹非金屬材料分析 非金屬材料分析包括爐渣（zhā）、礦石等原材料（liào）分析。它的分析方法大致（zhì）可（kě）分成二大類，一種（zhǒng）是把試樣振動磨粉碎，然後（hòu）壓製成直徑為40毫米的（de）圓片，直接放（fàng）在X射（shè）線熒光光譜儀上分析。這樣（yàng）方法特（tè）點是速度快，一般五分鍾左右就（jiù）能報出結果，適合作快速分析，但是（shì）有“顆粒度效應（yīng）”和“礦物效應”，所以一定要嚴格控製試樣顆粒度（dù）大小。特別對輕元素分（fèn）析，尤為嚴重，可以適當加（jiā）入稀釋劑、粘結（jié）劑、重吸收劑，如硼酸（suān）、澱粉、硫（liú）酸釩等，來（lái）減少基體效應並可壓成圓片。另一（yī）種方法為熔融（róng）法，可以（yǐ）在（zài）試樣中加入熔劑（jì）如四（sì）硼酸鋰等，在高（gāo）溫下溶融成玻璃熔珠，熔融（róng）時間一般為10~20分鍾，中間要搖動以除去氣泡，對某些試劑還要加入氧化劑（jì），如硝酸鈉等，為了（le）防止試片破裂（liè），可適當加入（rù）溴化物使其容易脫模。如在鉑-黃金（5%）坩堝（guō）中熔融，冷卻脫模以後，試樣就可以直接使用。這種方法準確（què）度高，並且能消除“顆粒（lì）度效應”和“礦物效應”，但是（shì）分析速度慢，對某些元素靈敏度差。
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